高性能圖計(jì)算：尖端科技下一個(gè)前沿（創(chuàng)新故事）

警察把所有線(xiàn)索證據(jù)的物料貼到墻上，對(duì)它們的相互關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)、演練，尋求破案方向，密密麻麻寫(xiě)滿(mǎn)一墻……這個(gè)刑偵影視劇中常見(jiàn)的場(chǎng)景，本質(zhì)上就是一種圖計(jì)算。

圖計(jì)算里的圖，不是指圖像，而是指一種抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由頂點(diǎn)和邊構(gòu)成。人們?cè)趫D之上進(jìn)行個(gè)體分析、關(guān)系挖掘和復(fù)雜計(jì)算，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推理和事件溯源及預(yù)判。世界是復(fù)雜關(guān)系的總和，圖計(jì)算提供了從“關(guān)系”的角度去分析問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，能夠更好地描摹世界真實(shí)存在的形態(tài)。

圖達(dá)到一定規(guī)模后，對(duì)計(jì)算的要求隨之提升。要想實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)、更高水平的圖計(jì)算，就需要引入高性能計(jì)算。前不久，中國(guó)工程院院士鄭緯民教授帶領(lǐng)清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合圖計(jì)算企業(yè)海致科技，宣布籌備啟動(dòng)海致高性能圖計(jì)算院士專(zhuān)家工作站，將致力于高性能計(jì)算、圖計(jì)算的融合發(fā)展，滿(mǎn)足人們對(duì)更大規(guī)模、更復(fù)雜數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)需求。

在我國(guó)發(fā)展高性能圖計(jì)算，具備良好的技術(shù)基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)條件。

首先，人們?nèi)缃竦娜粘Ｉ�活離不開(kāi)高性能計(jì)算。天氣預(yù)報(bào)、新藥研發(fā)、新型材料、安全系數(shù)更高的汽車(chē)、高鐵和飛機(jī)等都需要高性能計(jì)算做支撐。從天河超級(jí)計(jì)算機(jī)開(kāi)始，我國(guó)在全球超算領(lǐng)域大放異彩，多次奪得超算世界冠軍。2016年鄭緯民及其團(tuán)隊(duì)參與的項(xiàng)目斬獲有著“世界超級(jí)計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)”之稱(chēng)的“戈登·貝爾獎(jiǎng)”，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用成果在該獎(jiǎng)項(xiàng)創(chuàng)辦30年來(lái)零的突破。

另一方面，由于圖的優(yōu)秀表達(dá)能力、可視化效果和堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，圖計(jì)算也已在國(guó)家安全、金融安全等方面有很高的價(jià)值。在金融領(lǐng)域，能即時(shí)識(shí)別出欺詐、洗錢(qián)行為并給出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警或阻止；在電子商務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的商品在線(xiàn)實(shí)時(shí)推薦；在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，實(shí)時(shí)識(shí)別出攻擊流量，保護(hù)信息和服務(wù)安全。有研究報(bào)告顯示，到2023年圖技術(shù)將促進(jìn)全球30%企業(yè)的快速?zèng)Q策場(chǎng)景化，圖技術(shù)應(yīng)用的年增長(zhǎng)率超過(guò)100%。

高性能計(jì)算為圖計(jì)算賦能，將釋放出巨大的應(yīng)用潛力。海致科技負(fù)責(zé)人楊娟表示，科技人員可以在圖之上進(jìn)行計(jì)算、分析和挖掘，包括關(guān)系的發(fā)現(xiàn)、群體的識(shí)別、個(gè)體的更高維度分析、事件的傳導(dǎo)和隱性知識(shí)的推理，幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)最快、最準(zhǔn)、最全關(guān)系挖掘，以及知識(shí)推理、事件溯源。比如，當(dāng)某個(gè)企業(yè)發(fā)生信貸違規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)，高性能圖計(jì)算很快就能梳理清楚它的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，第一時(shí)間判斷風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo)的概率和范圍，速度越快，損失有可能越小。又比如，去年武漢疫情防控大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用了海致自主研發(fā)的知識(shí)圖譜和數(shù)據(jù)中臺(tái)，為群體流調(diào)、防控開(kāi)展做出積極貢獻(xiàn)。借助高性能圖計(jì)算的能力，人類(lèi)在與病毒爭(zhēng)分奪秒的過(guò)程中將更具優(yōu)勢(shì)。

作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的集大成者，高性能圖計(jì)算可以說(shuō)是尖端科技下一個(gè)前沿。高性能圖計(jì)算牽涉到計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。在硬件方面，離不開(kāi)芯片、高性能服務(wù)器以及大規(guī)模集群的支撐；在軟件方面，涉及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、分布式計(jì)算框架，并與應(yīng)用相結(jié)合，滲透到眾多的應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)，成為牽動(dòng)未來(lái)整個(gè)IT計(jì)算形態(tài)和產(chǎn)業(yè)變遷的關(guān)鍵推動(dòng)力。由此，高性能圖計(jì)算成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)新的戰(zhàn)場(chǎng)。

“依托高性能圖計(jì)算，我們團(tuán)隊(duì)正在圍繞海致科技的圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，進(jìn)一步提高圖的表達(dá)能力，追求更加極致的性能�！鼻迦A大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系武永衛(wèi)教授表示，根據(jù)高性能圖計(jì)算院士專(zhuān)家工作站工作規(guī)劃，計(jì)劃打造“云邊端一體、軟硬件協(xié)同”、自主可控的國(guó)際一流圖技術(shù)產(chǎn)品體系和應(yīng)用生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)的全面突破性發(fā)展，努力打造領(lǐng)先的圖數(shù)據(jù)庫(kù)，培育圖計(jì)算軟硬件生態(tài)體系。

《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2021年04月12日 第 19 版）